Устройство контроля цифровых узлов Советский патент 1991 года по МПК G06F11/00 

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для контроля цифровых узлов вычислительной техники.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет проведения диагностики цифровых уз- JIOB, имеющих канал связи, аналогич- йый каналу Общая шина.

| На фиг. 1 представлена структурная схема устройства на фиг. 2 и 3 - схема блока формирования канала , на фиг, 4,5 и 6 - схема блока настройки; на фиг. 7, 8 и 9 приведены временные диаграммы работы постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) .блока настройки в режимах Ввод, Вывод, буферизации данных.

Устройство контроля цифровых уз- лов содержит программный вычислительный блок 1, первый блок 2 и приэле- ментной электроники, блок 3 формирования канала, блок 4 идентификации нулей, второй блок 5 приэлемент- ной электроники, блок 6 местного управления, канальную шину 7, шину 8 управления передачей информации, шины 9, 10 и 11 разрешения работы соответственно блоков 5, 2 и 4, блок 12 настройки.

Первые входы-выходы программного вычислительного блока 1, блоков 2 и 5 приэлементной электроники, блока 3 формирования канала, блока 4 идентификации нулей, блока 6 местного управления соединены с канальной шиной 7, Первый выход блока 6 местного управления соединен с вторым входом блока 3 формирования канала и с входом блока 12 настройки, второй, третий и четвертый выходы блока 6 местного управления соединены соответственно с вторыми входами второго блока 5 приэлементной электроники, первого блока 2 приэлементной электроники и блока 4 идентификации нулей. Вторые выходы программного вычислительного блока 1, блоков 2 и 5 приэлементной электроники соединены с клеммами для подключения объекта контроля (ОК). Вторые выходы блока 3 формирования канала соединены с входами-выходами блока 12 настройки и с клеммами для подключения ОК.

Ёлок 3 формирования канала служит для подключения к устройству ОК и содержит канальные приемники 3.1-3.48,

16616904

канальные передатчики 3.49-3,96, схе5

Q

0 5

0

5

0

5

0

5

мы И 3.97-3.101, схемы ИЛИ 3.102- 3.103, инверторы 3.104-3.105, шины 3.106-3.107 внутренних связей, ши-, ны 3.108-3.118 связи с ОК.

В состав канальной шины 7 входят шина 7.1 адреса данных, шина 7.2 подтверждения захвата канала, шина

7.3требования захвата канала, шина

7.4предоставления захвата канала, шина 7.5 сброса, шина 7.6 сигнала цикла, шина 7.7 признака цикла Ввод1 шина 7,8 признака цикла Вывод, шина 7.9 предварительного признака цикла Вывод, шина 7.10 признака обращения к внешнему устройству, шина 7.11 ответа.

Блок 12 настройки предназначен для формирования однократных и многократных циклов Ввод и Вывод и буферизации пересылаемых данных в любом цикле обмена (Ввод, Вывод) организованном программным вычислительным блоком 1 с ОК.

Блок 12 содержит переключатели 12.1-12,38, передатчики 12.39-12.73, приемники 12.74-12.110, схему 2И-ИЛИ 12.111, схемы И 12.112-12.116, триггеры 12.117-12.119, схемы ИЛИ 12.120-12.123, одновибраторы 12.124, 12.125, счетчики 12.126, 12.127, регистры 12.128, 12.129, схему 12.130, сравнения, группу ключей 12.131, генератор 12.132 импульсов, инвертор 12.133, мультиплексоры 12.134- 12.136, ПЗУ 12.137, шины 12.138- 12.149 внутренних связей.

Блок 3 формирования канала работает следующим образом.

Канальные сигналы, поступающие на блок 3 по шине 7, проходят через приемник 3.1-3.18, 3.37-3.41 соответственно на передатчики 3.67- 3.84, 3.91-3о95 и при отсутствии сигналов на шинах 8, 7.7 и 3.109, подаются на ОК и блок 12 настройки по шинам 3.108, 3.111-3.117. Сигнал с ОК с шины 3.118 через приемник 3.48 и передатчик 3.90 подается на шину 7.11 в качестве сигнала ответа,

При наличии сигнала на шине 3.109 (подтверждение захвата канала) при единичном уровне сигнала на шике 8 и при отсутствии сигнала на шине 3.114 (признак цикла Ввод) сигналы с блока 12 настройки через

-приемники 3.19-3.36, 3.43-3.47 и передатчики 3.49-3.66, 3.85-3.89 поступают на шины 7.1-7.3, 7.6-7.10 Сигнал с шины 3.114 через приемник 3.44, передатчик 3.86 и приемник 3.38 поступает на вход передатчика 3.92, на схему И 3.97 и схему ИЛИ 3.102, после чего информация с канальной шины 7 по шинам 7.1 через приемники 3.1-3.16 и передатчики 3.67-3.82 подается по шинам 3.108 на блок 12 настройки.

При наличии сигнала на шине 8 блокируется передача сигналов во всех направлениях.

Блок 12 настройки работает в следующих режимах: однократного цикла Ввод, однократного цикла Вывод, многократного цикла Ввод, многократного цикла Вывод, буферизации данных цикла Ввод.буферизации данных цикла Вывод .

В первом режиме блок 12 работает следующим образом.

Потенциал с переключателя 12.33 через схему И 12.113, стробируемую выходом триггера 12.117, и схему 12.120 ИЛИ запускает одновибратор 12.124, импульс с выхода которого устанавливает в 1 триггер 12.119, выход которого открывает схемы И 12.115, и на вход счетчика 12.127 проходит импульс с генератора 12.132. На выходах счетчика 12.127 устанавливается код 0001, который в качестве адреса поступает на входы ПЗУ 12.137. На вход А4 ПЗУ 12.137 поступает сигнал с переключателя 12.33 по шине 12.138. На выходах 6.8 и 9 ПЗУ 12.137 появляются управляющие сигналы при наличии нулевого потенциала на шине 8 с блока 6 местного управления.

Код адреса с переключателей 12.1- 12.16 через передатчики 12.39-12.54 и приемники 12.74-12.89 поступает на индикацию, а также по шинам 12.13 на входы мультиплексора 12.134, стро бируемого сигналом с триггера 12.117 по шине 12.141. С выходов мультиплексора 12.134 код адреса подается на входы мультиплексора 12.136, который стробируется сигналом с выхода 9 ПЗУ 12.137, сигналы с выходов мультиплексора через передатчики 12.73 поступают,на шины 3.108. Адрес на шинах 3.108 сопровождается признаком

10

15

20

25

6616906

обращения к внешнему устройству с выхода передатчика 12.72 на шине 3.117, этот сигнал формируется разрядами адреса, определяющими область обращения к внешним устройствам. Разрешение выдачи информации на шины 3.108 и 3.117 дается сигналом с выхода 6 ПЗУ 12.137, поступающим на управляющие входы схемы И 12.116 и передатчиков 12.73. Во втором такте импульс генератора 12.132 изменяет на единицу состояние счетчика 12.127 и сигнал с выхода 2 ПЗУ 12.137 в качестве сигнала начала цикла поступает по шине 3.113 на ОК. Следующий импульс генератора 12.132 снимает сигналы с выходов 6 и 9 ПЗУ 12.137. В четвертом такте сигналы появляются на выходах 3 и 12 ПЗУ 12.137. Сигнал с выхода 3 поступает на шину 3.114 в качестве признака цикла Ввод, сигнал с выхода 12 запускает одновибратор 12.125, который через схемы ИЛИ 12.122 и 12.123 блокирует схему И 12.115, запрещая изменение состояния ПЗУ 12.137 до прихода с ОК сигнала ответа по шине 3.118 или до окончания импульса с выхода одновибра- тора 12.125.

Сигнал ответа ОК через приемники 12. 110 и схему ИЛИ 12.122 разблокирует схему И 12.115,разрешая прохождение следующего импульса с генератора 12.132. В пятом такте ПЗУ 12.137 снимается сигнал с выхода 12 и формируется сигнал на выходе 7, который по шине 12.144 записывает в регистр 12.129 слово данных от ОК, поступающее по шинам 3.108 через приемники 12.109 на входы регистра 12.129. С выходов регистра 12.129 слово данных через блок 12.131 ключей по шинам 12.140 подается на приемники 12.90- 12.105 и индикацию.

Разрешение работы блока 12.131 ключей и блокировка передатчиков 12.55-12.70 осуществляются сигналом с переключателя 12.33 по шине 12.138. В следующих тактах ПЗУ 12.137 снимаются последовательно сигналы с выходов 7, 3, 2 и в последнем такте формируется сигнал на выходе 11, который через схему ИЛИ 12.121 устанавливает в О триггер 12.119, выходом которого блокируется схема И 12.115 и сбрасывается счетчик 12.127, приводя в исходное . состояние ПЗУ 12.137. На этом реали-i,

30

35

40

45

50

55

10

зация режима однократного цикла Ввод завершается.

Работа блока 12 в третьем режиме отличается от изложенного тем, что разрешающий сигнал с переключателя 12.35 поступает на схему И .12.112, разрешая прохождение сигнала с выхода 8 ПЗУ 12,137, который своим задним фронтом,появляющимся в последнем1 т4кте однократного цикла Ввод, по шине 12.144 через схему И 12.112 и ИЛИ 12.120 повторно запускает о новибратор 12.124,инициируя многократное выполнение цикла Ввод. Вы- ход из режима осуществляется сня- сигнала с переключателя 12.35.

При выполнении второго режима б.цок 12 настройки работает следующим офразом. Сигнал с переключателя I 1 1.34 через схему И 12.114, строби- руемую выходом триггера 12.117, поступает через схему ИЛИ 12.120 на вход одновибратора 12.124, импульс с выхода которого по шине 12.142 устанавливает в 1 триггер 12.119, при этом импульс с генератора 12.132 устанавливает на выходах счетчика 12.127 код 0001, поступающий на

16616908

нератора 12.132 снимает сигналы с выхода 5 и 9 ПЗУ 12.137. В следующем такте на выходе 10 ПЗУ 12.137 появля- ется импульс, разрешающий прохождение через мультиплексор 12.136 слова данных, поступающего с переклю- чателей 12.17-12.32 через открытые по шине 12.138 передатчики 12.55- 12.70 и приемники 12.90-12.105 на индикацию, а также по шинам 12.140 на входы мультиплексора 12.135, стро- бируемого потенциалом по шине 12,141 с триггера 12.117. С выходов мультиплексора 12.136 слово данных подается по шинам 3.108 на ОК через передатчики 12073, стробируемые сигналом с выхода 6 ПЗУ 12.137. В следующем такте сигналы появляются нд выходах 4 и 12 ПЗУ 12.137. С выхода 4 сигнал признака цикла Вывод поступает по шине 3.115 на ОК. Сигнал с выхода 12 запускает одновибратор 12.125, выход которого блокирует схему И 12.115 до прихода сигнала ответа ОК или окончания импульса с выхода одновибратора 12.125. В следующих двух тактах снимаются последовательно сигналы с выхода 12, а

20

25

35

40

входы ПЗУ 12.137. На выходах 5, 6, 8, 30 затем с выходов 4, 6 и 10 ПЗУ 12.137. 9 ПЗУ появляются сигналы при наличии нулевого потенциала на шине 8 с бло- кЈ 6 местного управления.

Код адреса с переключателей 12.1- 1Ј„1б подается на индикацию, а также на входы мультиплексора 12.134, который стробируется сигналом с триггера 12.117. С выходов мультиплексора 12.134 адрес подается на входы мультиплексора 12.136. Мультиплексор 12.136 стробируется сигналом с выхода 9 ПЗУ 12.137,выходы мультиплексора 12.136 через передатчики 12.73 подключаются к шинам 3.108. Адрес на шинах 3.108 сопровождается сигналом признака обращения к внешнему устройству на шине 3.117. Разрешение выдачи информации на шины 3.108 и 3.117 дается сигналом с выхода 6 ПЗУ 12.137.Сигнал с выхода 5 ПЗУ 12.137 поступает на шину 3.116 в качестве предварительного признака цикла Вывод.

В слудующем такте импульс с ге45

50

Следующий такт ПЗУ 12.137 снимает сигнал с выхода 2 и формирует сигнал на выходе 11, который устанавливает в О триггер 12.1Ш, приводя в исходное состояние счетчик 12.127 и ПЗУ 12.137. Реализация режима одно кратного цикла Вывод завершается.

Отличия работы блока 12 по режиму многократного цикла Вывод полностью аналогичны отличиям в реализации режимов однократного и многократного цикла Ввод.

Суть режимов буферизации данных циклов Ввод и Вывод состоит в следующем. Информация, пересыпаемая между программным вычислительным блоком 1 и ОК по заданному адресу через блок 3 формирования канала, фиксируется на блоке 12 настройки и без вмешательства в основную программу записывается в память блока 1. Для этого устанавливаются соответствующие выбранному режиму переключатели 12.36-12.38, а также требуемый адрес

затем с выходов 4, 6 и 10 ПЗУ 12.137.

Следующий такт ПЗУ 12.137 снимает сигнал с выхода 2 и формирует сигнал на выходе 11, который устанавливает в О триггер 12.1Ш, приводя в исходное состояние счетчик 12.127 и ПЗУ 12.137. Реализация режима одно кратного цикла Вывод завершается.

Отличия работы блока 12 по режиму многократного цикла Вывод полностью аналогичны отличиям в реализации режимов однократного и многократного цикла Ввод.

Суть режимов буферизации данных циклов Ввод и Вывод состоит в следующем. Информация, пересыпаемая между программным вычислительным блоком 1 и ОК по заданному адресу через блок 3 формирования канала, фиксируется на блоке 12 настройки и без вмешательства в основную программу записывается в память блока 1. Для этого устанавливаются соответствующие выбранному режиму переключатели 12.36-12.38, а также требуемый адрес

Изобретение может быть использовано для контроля и диагностики цифровых узлов вычислительной техники. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства путем обеспечения диагностирования цифровых узлов, имеющих канал связи, аналогичный каналу "Общая шина". Устройство содержит программный вычислительный блок 1, блоки 2 и 5 приэлементной электроники, блок 3 формирования канала, блок 4 идентификации нулей, блок 6 местного управления, канальную шину 7, шину 8 управления передачей информации, шины 9, 10 и 11 разрешения работы блоков 5, 2 и 4. Введение в устройство блока 12 настройки обеспечивает имитацию стандартного протокола связи с объектом контроля, формирования однократных и многократных циклов "ввод", "вывод" и буферизацию данных в циклах обмена. В описании приведены реализации блока 12 настройки и блока 3 формирования канала. 9 ил.

нератора 12.132 изменяет на 1 сое- на переключателях 12.1-12.16. Код тояние счетчика 12.127 и на выходе 21 адреса с переключателей 12.1-12.16 ПЗУ 12.137 появляется сигнал, по- через передатчики 12.39-12.54 по

шинам 12.139 поступает на схему 12.130 сравнения,, к вторым входам

ступающий в качестве сигнала начала цикла на ОК. Следующий импульс гекоторой через приемники 12.109 подподключены шины 3.108, по которым осуществляется пересылка адреса данных между программным вычислительным блоком 1 и ОК. При совпадении кодов на шинах 12.139 и 3.108 со схемы 12.130 сравнения поступает сигнал на триггер 12.118, запись в который осуществляется признаком начала цикла с блока 3 формирования канала по шине 3.113.

Выход триггера 12.118 разблокирует схему 2И-ИЛИ 12.111, которая срабатывает с поступлением сигналов признаков цикла Ввод или цикла Вывод через приемники 12.106 или 12.107. Сформированный на выходе схемы 2И-ИЛИ 12.111 импульс устанавливает в 1 триггер 12.117, разблокированный сигналом с переключателя 12.36, изменяет состояние счетчика 12. 126 адреса записи, записывает в регистр 12.128 данные, находящиеся на шинах 3.108, и через схему ИЛИ 12.120 запускает одновиб- ратор 12.124. Для дальнейшего выполнения рассматриваемых режимов необходимо наличие сигнала 1 на шине 8, который формируется блоком 6 местного управления. Запуск ПЗУ 12.137 аналогичен описанному для режима однократного цикла Ввод.

В первом такте работы ПЗУ 12.137 появляется сигналы на его выходах О и 8. Сигнал с выхода 8 12.137 ПЗУ блокирует схему 2И-ИЛИ 12.111 для устранения несанкционированной смены информации в регистре 12.128.

Сигнал с выхода О ПЗУ 12.137 поступает на шину 3.110 в качестве сигнала требования захвата канала для пересыпки информации из регистра 12.128, в программный вычислительный блок 1, тот же сигнал через схемы ИЛИ 12.123, 12.122 блокирует схему И 12.115 до поступления по шине 3.111 сигнала предоставления захвата канала. От зависания

61690 °

при отсутствии сигнала на шине 3.111 блок 12 настройки защищен наличием сигнала сброса на шине 3.112, кото- г рый устанавливает в О триггер 12.119, возвращая счетчик 12.127 и ПЗУ 12.137 в исходное состояние.

Поступающий по шине 3.111 сигнал через приемники 12.110, схему ИЛИ

jg 12.122 открывает схему И 12.115. В следующем такте на выходе 1 ПЗУ 12.137 появляется сигнал в качест- ве подтверждения захвата канала, поступающий на шину 3.109. Дальней15 шая работа отличается от режима однократного цикла Вывод тем, что связь осуществляется не с ОК, а с программным вычислительным блоком 1 через блок 3 формирования канала, а также тем, что за счет измененного состояния триггера 12.117 в канал передается адрес со счетчика 12.126 через мультиплексор 12.134, а слово данных с регистра 12.128 через мультиплексор 12.135. Область памяти для записи буферированной информации задается старшими разрядами адреса по входам мультиплексора 12.134. Установка ПЗУ 12.137 в исходное сос30 тояние осуществляется сигналом с выхода 11 через схему ИЛИ 12.121 и

20

25

установкой в О триггера 12.119. Появление на шинах 3.108 адреса, совпадающего с адресом на переключа-- телях 12.1-12.16, вызывает повторение режима и запись слова данных по следующему адресу памяти программного вычислительного блока 1.

4Q Формула изобретения

Устройство контроля цифровых узлов по авт.св. № 1444684, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен блок настройки, вход которого подключен к первому входу блока местного управления, а входы-выходы подключены к вторым выходам блока формирования канала.

8

Риг.2

i

п.т izm

З.Ш

З.П5

I

4j

Г&лпг /pofo/776/ /7М /2JJ7

Pt/2, 7

Гах/nt/ flefo/nt/ /Z/J7 Of / / T 7 /

Риг. /

/Suvw//&60/г7л/ /7J //2fJ7

//OVQJC Lft/fJQ fyt/JVQS yi/MO , Ј/0&

Ј /nfe/77

tfOVOJff yt/fJ7O /7/ VJA Of yt/MQ, /&//0d / Ј дЈ 0/ и/ПЈ Л6#6/Ј/ a .

л/эшяо цихла м ft/fed

0/r /e/77

fypJ0/o#ve jax/b/77c snys/o o Лад/я/ерхс&ме

JQXfO/r 0 jCO/SOJG //0(/OJ0 ytSMO ., , /7.0{/JJ c} tst/sxa /Ј/tff

/70edfw Ј J6 Vt 4 Wt/jA a - t/ucja. fts/0d

/7/ e3c/r ofae//t/e soxfo/no XO/VQ/ 0/7ife/r